(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機性廃棄物を嫌気性消化処理する消化工程と、
前記消化工程で嫌気性消化処理された消化処理汚泥を脱水処理する脱水工程と、
前記消化工程で消化処理して得られた有機性廃棄物を、下流側に介設した圧力調整弁により圧力調整をしたうえで連続して投入して熱可溶化処理し、その処理した熱可溶化汚泥を前記消化工程に戻す熱可溶化工程と、
を有する有機性廃棄物の処理方法であって、
有機性廃棄物を前記消化工程に投入するまでの第１流路および前記消化工程から送出された有機性廃棄物を前記熱可溶化工程に投入するまでの第２流路のうちの少なくとも一方の流路において、
有機性廃棄物の固形物のうち前記圧力調整弁の最大開度時における弁体と弁座との間の最大間隔未満の大きさの小固形物のみを下流に流し、前記圧力調整弁の目詰まりを抑制する小固形物通過手段を設け、
有機性廃棄物を脱水処理を行う前に前記小固形物通過手段に流入させ、
前記熱可溶化工程において、スチームを滞留させたままの状態で有機性廃棄物を連続的に熱可溶化処理することを特徴とする有機性廃棄物の処理方法。
【請求項２】
前記小固形物通過手段が破砕ポンプからなることを特徴とする請求項１に記載の有機性廃棄物の処理方法。
【請求項３】
前記小固形物通過手段がストレーナまたはスクリーンからなることを特徴とする請求項１に記載の有機性廃棄物の処理方法。
【請求項４】
有機性廃棄物を嫌気性消化処理する消化槽と、
前記消化槽で嫌気性消化処理された消化処理汚泥を脱水処理する脱水装置と、
前記消化槽または前記消化槽から引き抜かれた消化汚泥を一旦貯える消化汚泥貯槽から連続して投入される有機性廃棄物を、下流側に介設した圧力調整弁により圧力調整をしたうえで熱可溶化処理し、その処理した熱可溶化汚泥を前記消化槽に戻す熱可溶化槽と、
を有する有機性廃棄物の処理装置であって、
有機性廃棄物を前記消化槽に投入するまでの第１流路および前記消化槽から送出された有機性廃棄物を前記熱可溶化槽に投入するまでの第２流路のうちの少なくとも一方の流路において、
第１流路または第２流路での脱水処理が行われる前に流入する有機性廃棄物の固形物のうち前記圧力調整弁の最大開度時における弁体と弁座との間の最大間隔未満の大きさの小固形物のみを下流に流し、前記圧力調整弁の目詰まりを抑制する小固形物通過手段を設け、
前記熱可溶化槽において、スチームを滞留させたままの状態で有機性廃棄物を連続的に熱可溶化処理することを特徴とする有機性廃棄物の処理装置。
【請求項５】
前記小固形物通過手段が破砕ポンプからなることを特徴とする請求項４に記載の有機性廃棄物の処理装置。
【請求項６】
前記小固形物通過手段がストレーナまたはスクリーンからなることを特徴とする請求項４に記載の有機性廃棄物の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機性廃棄物を嫌気性消化処理する処理方法および処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
生ごみ（食品廃棄物）、畜産糞尿、下水汚泥等の有機性廃棄物を処理する方法として、嫌気性生物を用いた嫌気性消化処理が挙げられる。この嫌気性消化処理は、概ね嫌気性消化槽に投入された有機性廃棄物を所定温度まで加温するとともに、有機性廃棄物における水素イオン指数（ｐＨ）を所定のｐＨ値に調整することにより行われる。これにより、有機性廃棄物は、可溶化、加水分解及び酸発酵を経てメタン発酵し、有機性廃棄物における固形分がメタンガスと二酸化炭素とに分解してその固形分が減容化される。
【０００３】
従来より、熱可溶化槽（熱可溶化リアクタともいう）にて有機性廃棄物を所定温度に加熱し固形分を加水分解する、いわゆる熱可溶化処理を行い、この熱可溶化処理された熱可溶化汚泥を嫌気性消化槽に投入する方法が知られている。例えば特許文献１には、圧力を調整するための圧力調整弁を有する熱可溶化槽内に高温のスチームを供給し、高温・高圧となった熱可溶化槽内に有機性廃棄物を供給して熱可溶化する技術が記載されている。また、特許文献２には、熱可溶化槽内に熱交換器を設け、熱可溶化槽内に投入された有機性廃棄物を熱交換器により加熱して熱可溶化する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００３−５００２０８号
【特許文献２】特開２００８−２９６１９２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の処理方法は、熱可溶化槽内から熱可溶化汚泥を排出するとともに熱可溶化槽内の高温のスチームを排出するバッチ方式であるため、次の有機性廃棄物を熱可溶化処理するために熱可溶化槽内に改めて高温のスチームを供給する必要がある。つまりこのバッチ方式によれば、熱可溶化槽内に有機性廃棄物が投入される度に高温のスチームを必要とし相当量の熱エネルギーを要することとなる。
【０００６】
そこで、熱可溶化処理における熱エネルギーの低減を図る方策として、バッチ方式でなく、熱可溶化槽内に供給されたスチームを滞留させた状態で破砕固形物の供給及び熱可溶化汚泥の排出を行なう連続方式の熱可溶化処理が考えられる。しかしながら、連続方式の熱可溶化処理では、有機性廃棄物の固形物が熱可溶化槽の圧力調整弁を閉塞するおそれがあり、この場合熱可溶化槽内を所定の圧力にコントロールすることが困難となる。このような理由から、従来の熱可溶化処理においては、熱可溶化槽の圧力調整弁内に詰まった汚泥を除去できるように、専ら解放可能なバッチ方式の熱可溶化槽を用いているのが実状である。
【０００７】
他方、特許文献２に記載された高温のスチームの代わりに熱交換器を用いる技術では、有機性廃棄物の固形分が熱交換器の表面で焦げつき、熱交換率が低下しやすいという問題がある。また、熱交換率の低下を回避するためには熱交換器表面のスケールを除去するなどの作業が必要となり、管理に手間がかかりやすくなる。
【０００８】
本発明はこれらの問題を解決するために創案されたものであり、熱可溶化汚泥による圧力調整弁の閉塞を抑制し、安定して連続方式の熱可溶化処理を可能とする有機性廃棄物の処理方法および処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明は、有機性廃棄物を嫌気性消化処理する消化工程と、前記消化工程で嫌気性消化処理された消化処理汚泥を脱水処理する脱水工程と、前記消化工程で消化処理して得られた有機性廃棄物を、下流側に介設した圧力調整弁により圧力調整をしたうえで連続して投入して熱可溶化処理し、その処理した熱可溶化汚泥を前記消化工程に戻す熱可溶化工程と、を有する有機性廃棄物の処理方法であって、有機性廃棄物を前記消化工程に投入するまでの第１流路および前記消化工程から送出された有機性廃棄物を前記熱可溶化工程に投入するまでの第２流路のうちの少なくとも一方の流路において、有機性廃棄物の固形物のうち前記圧力調整弁の最大開度時における弁体と弁座との間の最大間隔未満の大きさの小固形物のみを下流に流し、前記圧力調整弁の目詰まりを抑制する小固形物通過手段を設け、有機性廃棄物を脱水処理を行う前に前記小固形物通過手段に流入させ、前記熱可溶化工程において、スチームを滞留させたままの状態で有機性廃棄物を連続的に熱可溶化処理することを特徴とする。
また、有機性廃棄物を嫌気性消化処理する消化槽と、前記消化槽で嫌気性消化処理された消化処理汚泥を脱水処理する脱水装置と、前記消化槽または前記消化槽から引き抜かれた消化汚泥を一旦貯える消化汚泥貯槽から連続して投入される有機性廃棄物を、下流側に介設した圧力調整弁により圧力調整をしたうえで熱可溶化処理し、その処理した熱可溶化汚泥を前記消化槽に戻す熱可溶化槽と、を有する有機性廃棄物の処理装置であって、有機性廃棄物を前記消化槽に投入するまでの第１流路および前記消化槽から送出された有機性廃棄物を前記熱可溶化槽に投入するまでの第２流路のうちの少なくとも一方の流路において、第１流路または第２流路での脱水処理が行われる前に流入する有機性廃棄物の固形物のうち前記圧力調整弁の最大開度時における弁体と弁座との間の最大間隔未満の大きさの小固形物のみを下流に流し、前記圧力調整弁の目詰まりを抑制する小固形物通過手段を設け、前記熱可溶化槽において、スチームを滞留させたままの状態で有機性廃棄物を連続的に熱可溶化処理することを特徴とする。
【００１０】
スラリー状態で流入する有機性廃棄物の固形物のうちで、熱可溶化槽の圧力調整弁の最大開度時における弁体と弁座との間の最大間隔未満の大きさの小固形物のみを下流に流す小固形物通過手段を設けたことにより、圧力調整弁における目詰まりを抑制できる。したがって、熱可溶化槽において、高温のスチームを滞留させたまま有機性廃棄物を連続的に安定して熱可溶化処理することができる。高温のスチームを滞留させたまま熱可溶化処理するため、従来の熱可溶化処理のように、間欠的に熱可溶化汚泥を排出し、熱可溶化汚泥の排出と同時に熱可溶化槽内のスチームをほぼ全量排出し、改めて、熱可溶化槽内に熱可溶化する有機性廃棄物を張り込んでから高温スチームを熱可溶化槽内に供給する必要がなく、従来消費されていた膨大な熱エネルギーを削減でき、熱効率を向上させることができる。また、熱可溶化処理にあたって、熱交換器を用いていないので、有機性廃棄物が熱交換器の表面に焦げ付くことがないため、スケール除去が不要となり、維持管理の容易化を図れる。
【００１１】
小固形物のみを熱可溶化槽に流す他の方法としては、例えば有機性廃棄物を脱水処理して一旦固形化し、これを破砕装置により小固形物となるように破砕して熱可溶化槽に流す方法が考えられる。しかし、この方法は、高濃縮された固形分を破砕することになるため破砕装置における破砕抵抗が大きくなり、駆動力の大きい高価な破砕装置が必要となる。これに対し、本発明は有機性廃棄物をスラリー状態のまま、小固形物通過手段に流入させて小固形物を得るため、構造が簡単で経済的な処理装置となる。
【００１２】
また、本発明は、前記小固形物通過手段が破砕ポンプからなることを特徴とする。
【００１３】
小固形物通過手段を破砕ポンプから構成することにより、有機性廃棄物の固形物を、圧力調整弁の最大開度時における弁体と弁座との間の最大間隔未満の大きさの小固形物に破砕することができる。破砕ポンプはスラリー状態の有機性廃棄物に含まれる固形物を破砕する構造のため、破砕抵抗が小さくて済む。したがって、駆動力の小さい比較的安価な破砕ポンプで処理装置を実現できる。
【００１４】
また、本発明は、前記小固形物通過手段がストレーナまたはスクリーンからなることを特徴とする。
【００１５】
小固形物通過手段をストレーナまたはスクリーンから構成することにより、スラリー状態の有機性廃棄物をストレーナまたはスクリーンによりろ過するだけの簡単な構造となり、経済的な処理装置を実現できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、熱可溶化槽の圧力調整弁における閉塞が抑制され、安定した連続方式の熱可溶化処理が可能な有機性廃棄物の処理方法および処理装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る処理装置の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る処理装置の全体構成を示す図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る処理装置の全体構成を示す図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る処理装置の全体構成を示す図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係る処理装置の全体構成を示す図である。
【図６】本発明の第６実施形態に係る処理装置の全体構成を示す図である。
【図７】本発明で用いる破砕ポンプの一例を示す図であり、要部の側断面図である。
【図８】本発明で用いる破砕ポンプの一例を示す図であり、要部の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
「第１実施形態」
図１において、処理装置１は、有機性廃棄物Ｗ１を嫌気性消化処理する消化槽２と、消化槽２で嫌気性消化処理された消化処理汚泥を脱水処理する脱水装置７と、消化槽２または消化槽２から引き抜かれた消化汚泥を一旦貯える消化汚泥貯槽（図示せず）から連続して投入される有機性廃棄物Ｗ２を、下流側に介設した圧力調整弁３Ａにより圧力調整をしたうえで熱可溶化処理し、その処理した熱可溶化汚泥Ｍを消化槽２に戻す熱可溶化槽（熱可溶化リアクタともいう）３と、を備えて構成される。ここで、有機性廃棄物Ｗ１が消化槽２に投入されるまでの流路を第１流路Ｓ１、消化槽２から送出された有機性廃棄物Ｗ２が熱可溶化槽３に投入されるまでの流路を第２流路Ｓ２というものとする。第２流路Ｓ２にあっては、前記消化汚泥貯槽（図示せず）を途中に設けた場合であっても、消化槽２から熱可溶化槽３までの有機性廃棄物Ｗ２の流路を第２流路Ｓ２というものとする。有機性廃棄物Ｗ１は、例えば下水汚泥や浄化槽汚泥等の有機性汚泥、食品廃棄物、生ごみ、畜産糞尿等である。
【００１９】
消化槽２は、有機性廃棄物Ｗ１を嫌気性消化処理する消化工程を構成する。消化槽２は、嫌気性のメタン発酵菌により有機性廃棄物Ｗ１をメタン発酵（消化処理）させる。メタン発酵菌はＨ２をＣＨ４に転換する水素資化性メタン生成菌を含む。メタン発酵に伴い、消化槽２から主にＣＨ４、ＣＯ２からなる消化ガスＧが発生し、その全てまたは一部がボイラ４に送出される。ボイラ４はこの消化ガスＧを燃料として高温のスチームを発生し、後述するように熱可溶化槽３に供給する。
【００２０】
消化槽２の運転温度はメタン発酵菌の種類やダブリングタイム等を考慮して適宜に設定されるものであるが、本発明者が試験した範囲では３０〜４２℃又は５０〜６０℃の運転温度にするとメタンの発生量等の点で良好な結果が得られている。特に前者の温度範囲では３５〜３８℃に、後者の温度範囲では５２〜５６℃にすると一層良好な結果が得られている。
【００２１】
消化槽２は、例えば槽内の有機性廃棄物を攪拌する攪拌装置５を備えており、この攪拌装置５により有機性廃棄物の温度分布が均一化され消化処理が促進される。攪拌装置５の構造は特に限定されるものではなく、図１では、円筒状であって消化槽２内の中央部を囲んで配置されるドラフトチューブ５Ａと、駆動装置（図示せず）により回転駆動される攪拌翼５Ｂと、を備えた構造のものを例示してある。この攪拌装置５によれば、攪拌翼５Ｂが回転すると、ドラフトチューブ５Ａの内部においては例えば上方から下方に向かう下降流が発生し、ドラフトチューブ５Ａの外部においては下方から上方に向かう上昇流が発生することにより、消化槽２内全体で有機性廃棄物が効果的に攪拌され、有機性廃棄物の温度分布の均一化が促進される。
【００２２】
消化槽２の底部には、有機性廃棄物を嫌気性消化処理済みとして排出する排出路Ｓ４が接続され、この排出路Ｓ４に脱水装置７が介設され、脱水装置７の上流側に圧送ポンプＰ２が介設される。脱水装置７は、消化槽２で嫌気性消化処理された消化処理汚泥を脱水処理する脱水工程を構成する。脱水装置７は例えば遠心脱水機（デカンター）、スクリュー圧搾式脱水機等から構成される。消化処理汚泥は脱水装置７により脱水処理され、脱水ケーキとして別工程で処理される。脱水ろ液は図示しない水処理系に送られる。
【００２３】
熱可溶化槽３は、消化槽２または図示しない消化汚泥貯槽から連続して投入される有機性廃棄物Ｗ２を熱可溶化処理し、その処理した熱可溶化汚泥Ｍを還流路Ｓ３を介して消化槽２からなる消化工程に戻す熱可溶化工程を構成する。熱可溶化槽３は、有機性廃棄物Ｗ２を高温・高圧の条件化で熱可溶化する装置であって、有機性廃棄物Ｗ２の供給及び熱可溶化汚泥Ｍの排出の際にスチームを無駄に排出しないで滞留させる連続方式の熱可溶化装置である。熱可溶化槽３は、有機性廃棄物Ｗ２が投入される容器３Ｂと、容器３Ｂの下流側の流路に介設されて容器３Ｂ内の圧力を制御する圧力調整弁３Ａとを備える。圧力調整弁３Ａは、容器３Ｂ内の気圧を調整する目的でその開度が制御される。
【００２４】
ここで、熱可溶化槽３（容器３Ｂ）において設定される圧力は概ね０．２ＭＰａ〜１．０ＭＰａ、好ましくは０．５ＭＰａ〜０．８ＭＰａであり、設定される温度は１２０℃〜１８０℃、好ましくは１５０℃〜１７０℃である。熱可溶化槽３の制御部（図示せず）は、温度センサおよび圧力センサ（共に図示せず）により測定された容器３Ｂ内の温度及び圧力に基づいて、前記設定圧力及び設定温度となるように、ボイラ４との流路に介設されたスチームバルブ（図示せず）と前記圧力調整弁３Ａとを開閉制御する。
【００２５】
第２流路Ｓ２には、消化槽２で嫌気性消化処理された有機性廃棄物Ｗ２を脱水したうえで熱可溶化槽３に流すための脱水装置６が介設され、脱水装置６の上流側に圧送ポンプＰ１が介設される。脱水装置６も脱水装置７と同様に遠心脱水機（デカンター）、スクリュー圧搾式脱水機等から構成される。脱水装置６から排出された脱水ろ液は図示しない水処理系に送られる。
【００２６】
以上の処理装置１において、本発明は、第１流路Ｓ１および第２流路Ｓ２のうちの少なくとも一方の流路において、スラリー状態で流入する有機性廃棄物（第１流路Ｓ１の場合にはＷ１を指し、第２流路Ｓ２の場合にはＷ２を指す）の固形物のうち圧力調整弁３Ａの最大開度時における弁体と弁座との間の最大間隔未満の大きさの小固形物のみを下流に流す小固形物通過手段８を設け、有機性廃棄物Ｗ１またはＷ２を脱水処理を行うことなく小固形物通過手段８に流入させることを主な特徴とする。つまり、有機性廃棄物Ｗ１については第１流路Ｓ１に設けた小固形物通過手段８よりも上流側において脱水処理を行わず、有機性廃棄物Ｗ２については消化槽２から第２流路Ｓ２に設けた小固形物通過手段８までの間において脱水処理を行わないものである。勿論、脱水装置６は小固形物通過手段８よりも下流側に位置しているから、消化槽２から小固形物通過手段８までの間の脱水処理に相当しない。
【００２７】
前記小固形物の大きさは、熱可溶化槽３の圧力調整弁３Ａが有する弁体と該弁体が着座可能な弁座との間の間隔により形成される絞り通路の幅に関連する。具体的には、小固形物の大きさは、最大開度時の圧力調整弁３Ａの前記弁体と前記弁座との間の最大間隔未満の値である。なお、この最大間隔は、例えば、前記弁体と前記弁座とにより円環状の絞り通路が形成される場合に、前記弁体と前記弁座との間の円環状の前記絞り通路の幅に相当する。さらに好ましくは、圧力調整弁３Ａの開度を、熱可溶化槽３内に供給されたスチームを滞留させた状態で、熱可溶化槽３への有機性廃棄物Ｗ２の供給及び熱可溶化槽３からの熱可溶化汚泥Ｍの排出を行なうことができる開度としたときの前記絞り通路の幅以下とする。そのために、小固形物通過手段８は、固形物のうちで例えば２ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以下の大きさの小固形物のみを下流側に流す。
【００２８】
本実施形態は、小固形物通過手段８を第２流路Ｓ２に設けたストレーナ９から構成している。ストレーナ９は脱水装置６よりも上流側に設けられる。また、第２流路Ｓ２に設けたストレーナ９に加えて、第１流路Ｓ１にも小固形物通過手段８としてスクリーン１０を設けてもよい。ストレーナ９は、例えば、ろ過孔がメッシュ状や格子状などに形成された筒状の濾材を備え、この濾材により大きな固形物を捕捉してろ過孔未満の小さな固形物のみを下流に流すバケット型ストレーナ等、公知構造のものが適用される。第２流路Ｓ２を流れるスラリー状の有機性廃棄物Ｗ２は、ストレーナ９により圧力調整弁３Ａの最大開度時における弁体と弁座との間の最大間隔以上の大きさの固形物が除去されたうえで脱水装置６に流れる。ストレーナ９により捕捉された大きな固形物は例えば排出路Ｓ４に送られて脱水装置７により処理される。
なお、遠心脱水機（デカンター）やスクリュー圧搾式脱水機等からなる脱水装置６は、大小の固形物のうちで小固形物のみを流す機能や固形物の大きさを小さくする機能等を有しておらず、小固形物通過手段８には相当しない。
【００２９】
有機性廃棄物Ｗ１、Ｗ２は、その固形物濃度が２〜１５Ｗｔ％（ｗｔ／ｗｔ）、好ましくは２〜１０Ｗｔ％（ｗｔ／ｗｔ）のスラリー状態として小固形物通過手段８に流すことが好ましい。特に第２流路Ｓ２を流れる有機性廃棄物Ｗ２について着目すると、小固形物通過手段８の下流には脱水装置６が位置している。この脱水装置６は脱水固形物における固形物濃度が１０〜３５Ｗｔ％（ｗｔ／ｗｔ）、好ましくは、１５〜２５Ｗｔ％（ｗｔ／ｗｔ）となるように設定されている。固形物濃度を少なくとも１０Ｗｔ％以上と設定するのは、下流の熱可溶化槽３において有機性廃棄物の固形分を熱可溶化する際に、有機性廃棄物中の水分に熱エネルギーが奪われることを低減して、熱可溶化工程で使用する熱エネルギーを低減させるためである。一方、流路における有機性廃棄物のスムーズな流れ等の点から固形物濃度の上限側は３５Ｗｔ％としている。このように、脱水装置６において脱水固形物における固形物濃度が容易に１０〜３５Ｗｔ％となるようにするため、脱水装置６の上流側に設けられる小固形物通過手段８においては、有機性廃棄物Ｗ２の固形物濃度が２〜１５Ｗｔ％（ｗｔ／ｗｔ）、好ましくは２〜１０Ｗｔ％（ｗｔ／ｗｔ）のスラリー状態として流入することが望ましい。
【００３０】
次に第１流路Ｓ１に設けられるスクリーン１０としては、例えば複数のバーを縦方向あるいは横方向に並設した公知のバースクリーンを適用できる。このバースクリーンにより、第１流路Ｓ１を流れる有機性廃棄物Ｗ１のうちで大きな固形物が捕捉され、液状成分と小さな固形物のみがバー間の目開部から下流側に流れ消化槽２に投入される。目開部の幅は例えば４〜１５ｍｍである。
【００３１】
本実施形態の処理装置１によれば、少なくともストレーナ９からなる小固形物通過手段８により、圧力調整弁３Ａの最大開度時における弁体と弁座との間の最大間隔未満の大きさの小固形物のみが熱可溶化槽３に流れるため、圧力調整弁３Ａにおける有機性廃棄物（具体的には熱可溶化汚泥Ｍ）による目詰まりを抑制できる。したがって、熱可溶化槽３において、高温のスチームを滞留させたまま有機性廃棄物Ｗ２を連続的に安定して熱可溶化処理することができる。高温のスチームを滞留させたまま熱可溶化処理するため、従来の熱可溶化処理のように、間欠的に熱可溶化汚泥を排出し、熱可溶化汚泥の排出と同時に熱可溶化槽内のスチームをほぼ全量排出し、改めて、熱可溶化槽内に熱可溶化する有機性廃棄物を張り込んでから高温スチームを熱可溶化槽内に供給する必要がなく、従来消費されていた膨大な熱エネルギーを削減でき、熱効率を向上させることができる。また、熱可溶化処理にあたって、熱交換器を用いていないので、有機性廃棄物が熱交換器の表面に焦げ付くことがないため、スケール除去が不要となり、維持管理の容易化を図れる。
【００３２】
ここで、圧力調整弁３Ａの最大開度時における弁体と弁座との間の最大間隔未満の大きさの小固形物のみを熱可溶化槽３に流す他の方法としては、例えば有機性廃棄物Ｗ１あるいはＷ２を脱水処理して一旦固形化し、これを破砕装置により小固形物となるように破砕する方法が考えられる。しかし、この方法は、高濃縮された固形分を破砕することになるため破砕装置における破砕抵抗が大きくなり、駆動力の大きい高価な破砕装置が必要となってしまう。これに対し、本実施形態の処理装置１によれば、スラリー状態の有機性廃棄物Ｗ２をストレーナ９によりろ過するだけの構成となるため、構造が簡単で経済的な処理装置１を実現できる。
【００３３】
「第２実施形態」
第２実施形態の処理装置１について図２を参照して説明する。この第２実施形態において第１実施形態と同じ構成要素については同一の符号を付してその説明は省略する。
第２実施形態の処理装置１は、第１流路Ｓ１に小固形物通過手段８としての破砕ポンプ１１が設けられるとともに、第２流路Ｓ２に小固形物通過手段８としてのストレーナ９またはスクリーン１０が設けられている。
【００３４】
第１流路Ｓ１において、有機性廃棄物Ｗ１は先ず原料貯槽１２に投入される。原料貯槽１２の底部寄りと破砕ポンプ１１の流入口とは流路Ｔ１を介して接続する。破砕ポンプ１１の吐出口に接続した流路は途中で二股分岐し、一方の流路Ｔ２は原料貯槽１２の上部寄りに接続し、他方の流路Ｔ３は消化槽２に接続する。流路Ｔ２、Ｔ３にはそれぞれ開閉バルブＶ１、Ｖ２が介設される。
【００３５】
破砕ポンプ１１は、例えば図７、図８に示すように、先端（下端）が直線状の刃に形成された固定式の切刃１３と、軸流型の破砕羽根車１４と、破砕羽根車１４の外側に取り付けられるシュラウドリング１５と、破砕羽根車１４の下流側に取り付けられる格子状部材１６と、格子状部材１６の下流側に設けられる加圧羽根車１７とを備えて構成される。図２において原料貯槽１２から流路Ｔ１を介して破砕ポンプ１１に流入した有機性廃棄物Ｗ１の固形物は、図７、図８において、先ず切刃１３と回転する破砕羽根車１４の上流側のエッジとによって荒切りされる。次いで固形物は破砕羽根車１４により撹拌圧送され、このとき遠心力によって一部がシュラウドリング１５の刃部に当たって切断される。さらに破砕羽根車１４と格子状部材１６との間で固形物がさらに細かく破砕（摺砕）され、加圧羽根車１７により加圧されたうえで吐出口から外部に吐出される。吐出口から吐出される固形物の大きさについては、例えば破砕羽根車１４の刃の枚数、格子状部材１６の格子目の大きさ、流速等を適宜に設定してこれらを組み合わせることにより、図２に示す圧力調整弁３Ａの最大開度時における弁体と弁座との間の最大間隔未満の大きさに設定することができる。
【００３６】
有機性廃棄物Ｗ１は、その固形物濃度が２〜１５Ｗｔ％（ｗｔ／ｗｔ）、好ましくは２〜１０Ｗｔ％（ｗｔ／ｗｔ）のスラリー状態として原料貯槽１２から破砕ポンプ１１に流入する。破砕ポンプ１１により有機性廃棄物Ｗ１を破砕するときは、開閉バルブＶ１を開にして流路Ｔ２を連通状態、開閉バルブＶ２を閉にして流路Ｔ３を閉止状態とし、原料貯槽１２と破砕ポンプ１１との間で有機性廃棄物Ｗ１を所定時間循環させて破砕処理する。そして、破砕処理後、開閉バルブＶ１を閉にして流路Ｔ２を閉止状態、開閉バルブＶ２を開にして流路Ｔ３を連通状態にすることで、小固形物のみを含むスラリー状の有機性廃棄物Ｗ１が消化槽２に投入される。したがって、消化槽２から送出される有機性廃棄物Ｗ２においても小固形物のみを含むスラリー状態として熱可溶化槽３に投入される。
【００３７】
本実施形態の処理装置１によれば、破砕ポンプ１１からなる小固形物通過手段８により有機性廃棄物Ｗ１における固形物を、圧力調整弁３Ａの最大開度時における弁体と弁座との間の最大間隔未満の大きさの小固形物に破砕することができる。また、第２流路Ｓ２にはストレーナ９またはスクリーン１０が設けられることから、これらの相乗効果により圧力調整弁３Ａにおける目詰まりを一層抑制できる。したがって、熱可溶化槽３において、高温のスチームを滞留させたまま有機性廃棄物Ｗ２を連続的に安定して熱可溶化処理することができる。
【００３８】
また本実施形態の処理装置１によれば、破砕ポンプ１１はスラリー状態の有機性廃棄物Ｗ１に含まれる固形物を破砕する構造のため、破砕抵抗が小さくて済む。したがって、駆動力の小さい比較的安価な破砕ポンプ１１で処理装置１を実現できる。
【００３９】
「第３実施形態」
第３実施形態の処理装置１について図３を参照して説明する。この第３実施形態において第２実施形態と同じ構成要素については同一の符号を付してその説明は省略する。
第３実施形態の処理装置１は、第１流路Ｓ１において小固形物通過手段８として破砕ポンプ１１と、ストレーナ９またはスクリーン１０とが設けられている。図３では破砕ポンプ１１を上流側、ストレーナ９またはスクリーン１０を下流側に配した例を示している。
【００４０】
本実施形態の処理装置１によれば、破砕ポンプ１１により有機性廃棄物Ｗ１における固形物を、圧力調整弁３Ａの最大開度時における弁体と弁座との間の最大間隔未満の大きさの小固形物に破砕することができ、ストレーナ９またはスクリーン１０との相乗効果により圧力調整弁３Ａにおける目詰まりを一層抑制できる。したがって、熱可溶化槽３において、高温のスチームを滞留させたまま有機性廃棄物Ｗ２を連続的に安定して熱可溶化処理することができる。
【００４１】
「第４実施形態」
第４実施形態の処理装置１について図４を参照して説明する。この第４実施形態において第３実施形態と同じ構成要素については同一の符号を付してその説明は省略する。
第４実施形態の処理装置１は、第１流路Ｓ１において小固形物通過手段８としてストレーナ９またはスクリーン１０が設けられている。ストレーナ９またはスクリーン１０の上流側には原料貯槽１２が設けられる。ストレーナ９またはスクリーン１０と原料貯槽１２との間には圧送ポンプＰ３が設けられる。
【００４２】
本実施形態の処理装置１によれば、ストレーナ９またはスクリーン１０により、圧力調整弁３Ａの最大開度時における弁体と弁座との間の最大間隔未満の大きさの小固形物のみが熱可溶化槽３に流れるため、圧力調整弁３Ａにおける目詰まりを抑制できる。したがって、熱可溶化槽３において、高温のスチームを滞留させたまま有機性廃棄物Ｗ２を連続的に安定して熱可溶化処理することができる。
【００４３】
「第５実施形態」
第５実施形態の処理装置１について図５を参照して説明する。この第５実施形態において第２実施形態と同じ構成要素については同一の符号を付してその説明は省略する。
第５実施形態の処理装置１は、第２流路Ｓ２において脱水装置６の上流側に小固形物通過手段８としての破砕ポンプ１１が設けられる。
【００４４】
本実施形態の処理装置１によれば、破砕ポンプ１１により、圧力調整弁３Ａの最大開度時における弁体と弁座との間の最大間隔未満の大きさの小固形物のみが熱可溶化槽３に流れるため、圧力調整弁３Ａにおける目詰まりを抑制できる。したがって、熱可溶化槽３において、高温のスチームを滞留させたまま有機性廃棄物Ｗ２を連続的に安定して熱可溶化処理することができる。
【００４５】
「第６実施形態」
第６実施形態の処理装置１について図６を参照して説明する。この第６実施形態において第５実施形態と同じ構成要素については同一の符号を付してその説明は省略する。
第６実施形態の処理装置１は、第２流路Ｓ２において脱水装置６の上流側に小固形物通過手段８として破砕ポンプ１１と、ストレーナ９またはスクリーン１０とが設けられる。図６では破砕ポンプ１１をストレーナ９またはスクリーン１０よりも上流側に設けた例を示している。
【００４６】
本実施形態の処理装置１によれば、破砕ポンプ１１により有機性廃棄物Ｗ２における固形物を、圧力調整弁３Ａの最大開度時における弁体と弁座との間の最大間隔未満の大きさの小固形物に破砕することができ、ストレーナ９またはスクリーン１０との相乗効果により圧力調整弁３Ａにおける目詰まりを一層抑制できる。したがって、熱可溶化槽３において、高温のスチームを滞留させたまま有機性廃棄物Ｗ２を連続的に安定して熱可溶化処理することができる。
【００４７】
以上、本発明の好適な実施形態について説明した。小固形物通過手段８を第１流路Ｓ１のみに設けた場合、小固形物通過手段８により小型化された固形物が再び消化槽２で絡み合って大きな固形物となり、これを含んだ有機性廃棄物Ｗ２が熱可溶化槽３に流れるおそれがあることを鑑みると、小固形物通過手段８は少なくとも第２流路Ｓ２に設ける態様とすることが好ましい。
【符号の説明】
【００４８】
１      処理装置
２      消化槽（消化工程）
３      熱可溶化槽（熱可溶化工程）
３Ａ    圧力調整弁
７      脱水装置（脱水工程）
８      小固形物通過手段
９      ストレーナ
１０      スクリーン
１１      破砕ポンプ
１２      原料貯槽
Ｍ      熱可溶化汚泥
Ｓ１    第１流路
Ｓ２    第２流路
Ｗ１、Ｗ２  有機性廃棄物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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